[化學(xué)選修3一物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]過(guò)渡元素及其化合物的應(yīng)用研究是目前科學(xué)研究的前沿之一.試回答下列問(wèn)題.
(1)二氧化鈦?zhàn)鞴獯呋瘎┠軐⒕邮椅廴疚锛兹�、苯等有害氣體可轉(zhuǎn)化為CO2和水,達(dá)到無(wú)害化.有關(guān)甲醛、苯、CO2及水說(shuō)法正確的是
 

A.苯與B3N3H6互為等電子體,且分子中原子共平面
B.甲醛、苯和二氧化碳中碳原子均采用sp2雜化
C.苯、CO2是非極性分子,水和甲醛是極性分子
D.水的沸點(diǎn)比甲醛高得多,是因?yàn)樗肿娱g能形成氫鍵

(2)二茂鐵又叫雙環(huán)戊二烯基鐵[化學(xué)式:Fe(C5H52],結(jié)構(gòu)如圖1所示,是一種具有芳香族性質(zhì)的有機(jī)金屬化合物,外觀為橙色,熔點(diǎn)為172℃,沸點(diǎn)249℃,100℃以上能升華;不溶于水,溶于乙醇等有機(jī)溶劑中.基態(tài)Fe2+離子的電子排布式為
 
,二茂鐵[Fe(C5H52]屬于
 
晶體,1mol環(huán)戊二烯中含有的σ鍵數(shù)是
 

(3)銅的第一電離能(I1)小于鋅的第一電離能,為何銅的第二電離能(I2)卻大于鋅的第二電離能,
其主要原因是
 

電離能/kJ?mol-1  I1  I2
746 1958
906 1733
(4)氫氣作為一種清潔能源,必須解決它的儲(chǔ)存問(wèn)題,C60可用作儲(chǔ)氫材料.科學(xué)家把C60和K摻雜在一起制造了一種富勒烯化合物,其晶胞如圖2所示,該物質(zhì)在低溫時(shí)是一種超導(dǎo)體.該物質(zhì)中K原子和C60分子的個(gè)數(shù)比為
 
考點(diǎn):晶胞的計(jì)算,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用
專題:原子組成與結(jié)構(gòu)專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)
分析:(1)A.苯與B3N3H6價(jià)電子總數(shù)相等,原子數(shù)也相等互為等電子體;
B.甲醛、苯分子中碳原子均含有3個(gè)δ鍵,沒(méi)有孤對(duì)電子,采用sp2雜化,二氧化碳中碳原子均含有3個(gè)δ鍵,沒(méi)有孤對(duì)電子,采用sp雜化;
C.結(jié)構(gòu)對(duì)稱,正負(fù)電荷的中心重合,則為非極性分子;正負(fù)電荷的中心不重合,則為極性分子;
D.水的沸點(diǎn)比甲醛高得多,是因?yàn)樗肿娱g能形成氫鍵;
(2)①鐵是26號(hào)元素,其核外有26個(gè)電子,根據(jù)構(gòu)造原理書寫其核外電子排布式;
②根據(jù)二茂鐵的物理性質(zhì)分析;共價(jià)單鍵都是σ鍵,共價(jià)雙鍵中一個(gè)是σ鍵一個(gè)是π鍵;
(3)軌道中電子處于全滿、全空、半滿時(shí)較穩(wěn)定;
(4)根據(jù)晶胞的分配原則計(jì)算出每個(gè)晶胞結(jié)構(gòu)各離子的個(gè)數(shù),
解答: 解:(1)A.苯與B3N3H6價(jià)電子總數(shù)相等,原子數(shù)也相等互為等電子體,故A正確;
B.甲醛、苯分子中碳原子均含有3個(gè)δ鍵,沒(méi)有孤對(duì)電子,采用sp2雜化,二氧化碳中碳原子均含有3個(gè)δ鍵,沒(méi)有孤對(duì)電子,采用sp雜化,故B錯(cuò)誤;
C.苯、CO2結(jié)構(gòu)對(duì)稱,正負(fù)電荷的中心重合,為非極性分子;水和甲醛的正負(fù)電荷的中心不重合,為極性分子,故C正確;
D.水的沸點(diǎn)比甲醛高得多,是因?yàn)樗肿娱g能形成氫鍵,故D正確;
故答案為:ACD;
(2)①鐵是26號(hào)元素,其核外有26個(gè)電子,根據(jù)構(gòu)造原理Fe2+離子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6,
故答案為:1s22s22p63s23p63d6;
②根據(jù)二茂鐵的物理性質(zhì)可知,二茂鐵屬于分子晶體,二茂鐵中C5H5-的結(jié)構(gòu)為,共價(jià)單鍵都是σ鍵,共價(jià)雙鍵中一個(gè)是σ鍵一個(gè)是π鍵,一個(gè)環(huán)戊二烯分子中含有11個(gè)σ鍵,所以1mol二茂鐵中含有的σ鍵數(shù)是11NA
故答案為:分子;11NA;
(3)軌道中電子處于全滿、全空、半滿時(shí)較穩(wěn)定,所以氣態(tài)Cu失去一個(gè)電子變成結(jié)構(gòu)為[Ar]3d10的Cu+,能量較低,所以Cu的第二電離能相對(duì)較大(或氣態(tài)Zn失去一個(gè)電子變成結(jié)構(gòu)為[Ar]3d104s1的Zn+,易再失去一個(gè)電子,所以Zn的第二電離能相對(duì)較�。�
故答案為:氣態(tài)Cu失去一個(gè)電子變成結(jié)構(gòu)為[Ar]3d10的Cu+,能量較低,所以Cu的第二電離能相對(duì)較大(或氣態(tài)Zn失去一個(gè)電子變成結(jié)構(gòu)為[Ar]3d104s1的Zn+,易再失去一個(gè)電子,所以Zn的第二電離能相對(duì)較�。�;
(4)在晶胞中,K原子和C60分子的個(gè)數(shù)比為(12÷2):(8÷8+1)=3:1,
故答案:3:1;
點(diǎn)評(píng):本題考查了等電子體、氫鍵、化學(xué)鍵、電離能、晶胞中離子數(shù)目的計(jì)算、配合物等內(nèi)容,考查的知識(shí)點(diǎn)較多,難度較大,注意相關(guān)知識(shí)的積累.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

設(shè)NA為阿伏枷德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是( �。�
A、常溫常壓下,11.2L的甲烷氣體中含甲烷分子數(shù)為0.5NA
B、0.5L 1mol?L-1的NH4CL溶液中含NH4+數(shù)為0.5NA
C、2.8g鐵粉與硝酸反應(yīng)失去的電子數(shù)一定為0.15NA
D、14g乙烯和丙稀的混合物中原子總數(shù)為3NA

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

蓋斯定律認(rèn)為能量總是守恒的,不管化學(xué)反應(yīng)過(guò)程是一步完成或分幾步 完成,整個(gè)過(guò)程的熱效應(yīng)是相同的.已知:①H2O(g)═H2O(l)△H1=-Q1kJ?mol-1
②C2H5OH(g)═C2H5OH(l)△H=-Q2kJ?mol-1
③C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)△H=-Q3kJ?mol-1
若使23g液態(tài)無(wú)水酒精完全燃燒,最后恢復(fù)到室溫,則放出的熱量為(單位:kJ)
A、Q1+Q2+Q3
B、1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3
C、0.5Q1-1.5Q2+0.5Q3
D、0.5 (Q1+Q2+Q3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(1)三聚氰胺分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖1所示,則其中氮原子軌道雜化類型是
 
,1mol三聚氰胺分子中含
 
molσ鍵.
(2)某元素位于第四周期Ⅷ族,其基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)與基態(tài)碳原子的未成對(duì)電子數(shù)相同,則其基態(tài)原子的M層電子排布式為
 

(3)過(guò)渡金屬配合物Ni( CO)n的中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子總數(shù)之和為18,則n=
 

(4)碳化硅的晶胞結(jié)構(gòu)(如圖2)與金剛石類似(其中“●”為碳原子,“○”為硅原子).圖中“●”點(diǎn)構(gòu)成的堆積方式與下列圖式中
 
所表示的堆積方式相同.

(5)碳化硅的結(jié)構(gòu)中,與碳原子距離最近且相等的碳原子有
 
個(gè).設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為a cm,碳原子直徑為b cm,硅原子直徑為c cm,則該晶胞的空間利用率為
 
(用含a、b、c的式子表示).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(1)目前,利用金屬或合金儲(chǔ)氫的研究已取得很大進(jìn)展,如圖是一種鎳基合金儲(chǔ)氫后的晶胞結(jié)構(gòu)圖.
①Ni原子的價(jià)電子排布式是
 

②該合金儲(chǔ)氫后,含1mol La的合金可吸附H2的數(shù)目為
 

(2)鎳和鑭(
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La)組成的一種合金LaNix是較好的儲(chǔ)氫材料,能快速可逆地存儲(chǔ)和釋放H2.LaNix的晶胞如圖,其儲(chǔ)氫原理為:鑭鎳合金吸附H2,H2解離為原子,H儲(chǔ)存在其中形成LaNixH6.LaNixH6中,x=
 

(3)一定條件下,該貯氫材料能快速、可逆地存儲(chǔ)和釋放氫氣,若每個(gè)晶胞可吸收3個(gè)H2,這一過(guò)程用化學(xué)方程式表示為:
 

(4)下列關(guān)于該貯氫材料及氫氣的說(shuō)法中,正確的是
 
(填序號(hào))
A.該材料中鑭原子和鎳原子之間存在化學(xué)鍵,是原子晶體
B.氫分子被吸收時(shí)首先要在合金表面解離變成氫原子,同時(shí)放出熱量
C.該材料貯氫時(shí)采用常溫高壓比采用常溫常壓更好
D.氫氣很難液化是因?yàn)殡m然其分子內(nèi)氫鍵很強(qiáng),但其分子間作用力很弱
E.己知鑭和鎳的第一電離能分別為5.58eV、7.64eV,可見(jiàn)氣態(tài)鑭原子比氣態(tài)鎳原子更容易變成+1價(jià)的氣態(tài)陽(yáng)離子
(5)該貯氫的鑭鎳合金、泡沫氧化鎳、氫氧化鉀溶液組成的鎳氫電池被用于制作原子鐘,反應(yīng)原理為:LaNiHy+yNiO(OH)
放電
充電
LaNix+yNiO+yH2O.寫出其放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)方程式
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

海水中富含氯元素.
(1)KCl廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥和農(nóng)業(yè),KCl晶體中基態(tài)的Cl-電子排布式為
 

(2)下列是部分金屬元素的電離能
    X     Y     Z
第一電離能(KJ/mol)     520.2     495.8     418.8
已知X、Y、Z的價(jià)層電子構(gòu)型為nS1,則三種金屬的氯化物(RCl)的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)?div id="ix21au1" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

(3)RCl用作有機(jī)機(jī)合成催化劑,并用于顏料,防腐等工業(yè).R+中所有電子正好充滿K、L、M三個(gè)電子層,它與Cl-形成的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示.R的元素符號(hào)是
 
,與同一個(gè)Cl-相連的R+
 
個(gè).
(4)鹵代烴在有機(jī)合成中作用巨大,烴基的結(jié)構(gòu)對(duì)鹵代烴的活性有很大的影響.CH3-CH2-Cl和堿溶液容易發(fā)生取代反應(yīng),而CH2=CH-Cl和堿溶液不起作用,請(qǐng)從結(jié)構(gòu)上解釋其差異
 

(5)HCl和HF結(jié)構(gòu)相似,由于氫鍵的存在使兩者性質(zhì)上存在較大差異,請(qǐng)列舉出由于氫鍵的影響導(dǎo)致的性質(zhì)差異
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

A、B、C、D、E是原子序數(shù)依次增大的五種元素.A位于周期表的s區(qū),其原子中電子層數(shù)和未成對(duì)電子數(shù)相同;B是同周期元素中未成對(duì)電子最多的;C的基態(tài)原子2p能級(jí)有1個(gè)單電子;D原子中有兩個(gè)未成對(duì)電子且D的核電核數(shù)是A與B的核電核數(shù)之和的2倍;F有“生物金屬”之稱,F(xiàn)4+和氬原子的核外電子排布相同;E與F同周期,價(jià)電子數(shù)為2.請(qǐng)回答下列問(wèn)題(答題時(shí),A、B、C、D、E用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示):
(1)基態(tài)原子F的電子排布式為
 

(2)B與C形成的BC3的空間構(gòu)型為
 
,B原子的雜化方式為
 
,該分子是
 
(填“極性”或“非極性”)分子,分子中共價(jià)鍵類型屬于
 
(σ鍵、π鍵)
(3)元素B、D 的氣態(tài)氫化物在水中溶解度大的是
 
(用該氫化物的分子式表示),原因是
 

這兩種氫化物化合形成化合物的晶體中所含化學(xué)鍵類型有
 

a.極性共價(jià)鍵     b.非極性共價(jià)鍵     c.離子鍵     d.配位鍵
(4)E與D形成化合物G,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,黑色球?yàn)镋,白色球?yàn)镈,則G的化學(xué)式為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列離子方程式中,表達(dá)正確的是( �。�
A、向 NaHS 溶液中通入適量氯氣:HS-+Cl2=S↓+H++2Cl-
B、向Fe(OH)3懸濁液中加入氫碘酸:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
C、將 10 mL 0.1 mol?L-1HCl溶液與20 mL 0.05 mol?L-1 Na3PO4溶液混合3H++2 PO43-=H2PO4-+HPO42-
D、向 Mg(HCO32溶液中加入過(guò)量NaOH 溶液Mg2++2HCO3-+2OH-=MgCO3↓+CO32-+2H2O

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

在下列溶液中,各組離子一定能夠大量共存的是( �。�
A、硫氰化鉀溶液:Na+、Cl-、SO42-、Fe3+
B、使紫色石蕊試液變紅的溶液:Fe2+、Mg2+、ClO-、Cl-
C、氫氧化鈉溶液:K+、Ba2+、Cl-、Br-
D、碳酸鈉溶液:K+、SO42-、Cl-、H+

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